实验题专项练（三） 电学实验基础保分练
1．(2018·全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表。可选用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干。
要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。
回答下列问题：
(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。
(2)电阻箱的阻值应取R1＝________Ω，R2＝________Ω。(保留到个位)
解析：(1)微安表头改装成毫安电流表需要并联一个小电阻，再把电流表改装成电压表，需要串联一个大电阻，电路如图所示。
(2)接a时改装成量程为1 mA的电流表，有
IgRg＝(I－Ig)R1
解得R1＝100 Ω
接b时改装成量程为3 V的电压表，有
U＝IgRg＋IR2
解得R2＝2 910 Ω。
答案：(1)见解析图 (2)100 2 910
2．(2018·山东省实验中学一模)某实验小组要精确测定额定电压为2 V的小灯泡正常工作时的电阻，已知该小灯泡正常工作时的电阻大约为500 Ω。实验室提供的器材有：
A．电流表A1(量程为20 mA，内阻r1约为3 Ω，读数记为I1) B．电流表A2(量程为3 mA，内阻r2＝15 Ω，读数记为I2) C．定值电阻R1＝985 Ω D．定值电阻R2＝1 985 Ω E．滑动变阻器R(0～20 Ω)
F．电压表V(量程为6 V，内阻RV＝1 kΩ，读数记为U) G．蓄电池E (电动势为10 V，内阻很小) H．开关S一个
(1)如图所示是某同学设计的实验电路图，请你帮他选择合适的器材，电表1应选________，电表2应选________，定值电阻应选
________。(这三空均填写器材前的字母代号)
(2)测量小灯泡电阻的表达式为Rx＝________(用字母表示)。实验时，不断改变滑动变阻器的阻值，当电表2的示数达到____________时，其对应的结果为小灯泡正常工作时的电阻。
解析：(1)要精确测定额定电压为2 V的小灯泡正常工作时的电阻，需测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量小灯泡两端的电压，可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压，故电表2为B；改装成3 V量程的电压表的内阻：RV′＝U3
＝ Ω＝1 000 Ω，A2的内阻为15 Ω，IA20.003
U2
A＝4 mA左右，电流表的量程R500
6
A＝0.006 1 000
则定值电阻应选C；小灯泡正常工作时的电流约为I＝＝
较大，电流表不能精确测量电流；电压表内阻已知，对应满偏电流为：Im＝A＝6 mA，故用电压表测量电流更为准确，因此电表1应选用电压表F。
(2)测量小灯泡电阻的表达式为Rx＝＝ULI2R1＋r2
，因为改装后的电压表内阻为RV′
ILU－I2RV
＝1 000 Ω，则当I2＝2 mA时，小灯泡两端的电压为2 V，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻。
答案：(1)F B C (2)I2R1＋r2
2 mA
U－I2RV
3．(2018·贵州安顺监测)某同学测量一只标识模糊的电阻Rx的伏安特性，步骤如下：
(1)用多用表“×10”倍率的电阻挡测量该元件的电阻时，发现指针偏角过小，该同学换用“×100”倍率的电阻挡，并重新进行________后再测量，表盘的示数如图1所示，则
Rx的测量值为____________ kΩ。
(2)若用伏安法测量Rx阻值，用到的器材和规格如下：
滑动变阻器R1(阻值范围0～50 Ω，允许通过的最大电流为0.5 A) 电流表A(量程0～10 mA，内阻约为50 Ω) 电压表V(量程0～15 V，内阻约为5 kΩ) 直流电源E(电动势15 V，内阻不计) 开关S，导线若干
图2是该同学连接好的部分实验电路，请你用笔画线将电压表接入图2所示的实物电路，并尽可能多测几组数据，使测量结果更精确。
(3)若测量值与真实值相比偏大，请你说明导致测量值偏大的主要原因(不考虑实验中的偶然误差)____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 解析：(1)用多用表“×10”倍率的电阻挡测量该元件的电阻时，发现指针偏角过小，说明电阻较大，此时需换用“×100”倍率的电阻挡，并重新进行欧姆调零后再进行测量，表盘的示数如题图所示，则该电阻的阻值Rx＝22×100 Ω＝2 200 Ω＝2.2 kΩ。
(2)滑动变阻器采用限流接法时，电压、电流变化范围较小，滑动变阻器采用分压接法时，电流、电压变化范围大。而Rx＞RA·RV，故电流表采用内接法，实物连接如图所示。
(3)由图可知，电流表采用内接法，由于电流表的分压，实验所测电压偏大，由欧姆定律可知电阻的测量值偏大。
答案：(1)欧姆调零 2.2 (2)见解析图 (3)引起误差的原因是因为电流表的分压 4．(2019届高三·聊城模拟)某同学用一个满偏电流为10 mA、内阻为30 Ω的电流表，一只滑动变阻器和一节电动势为1.5 V的干电池组装成一个欧姆表，如图1所示。
2
(1)甲、乙测试笔中，甲表笔应是________(选填“红”或“黑”)表笔。 (2)电流表5 mA刻度处应标的电阻刻度为________ Ω。
(3)经调零后，将甲、乙两表笔分别接图2中的a、b两点，指针指在电流表刻度的4 mA处，则电阻Rx＝________ Ω。
(4)若误将甲、乙两表笔分别接在了图2中的a、c两点，则Rx的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”)。
(5)再给电流表并联一个合适的定值电阻R0，就可组装成一个中间刻度值为15 Ω的欧姆表，则R0＝________ Ω。(保留两位有效数字)
解析：(1)为了保证电流由正接线柱流入表头，红表笔应接内部电源的负极，则甲应为红表笔。
(2)设欧姆表的内阻为R，根据闭合电路的欧姆定律可知，当电流表满偏时，则有：10× 10 A＝，解得：R＝150 Ω，当电流表的示数为5 mA时，则有：5×10 A＝得：Rx′＝150 Ω。
－3
ER－3
E，解R＋Rx′
(3)当电流表示数为4 mA时，根据闭合电路的欧姆定律有：4×10 A＝
－3
ER＋Rx，解得：
Rx＝225 Ω。
(4)若误将甲、乙两表笔分别接在了题图2中的a、c两点，则回路中的两个电源串联，电流增大，指针偏转更大，故Rx的测量结果偏小。
(5)欧姆表的中间刻度值为15 Ω，说明欧姆表的内阻为15 Ω，此时回路中的最大电流为I＝
E1.5IgRg
＝ A＝0.1 A，根据电流表的改装原理，有：I＝Ig＋， R′15R0
－3
IgRg10×10×30
解得：R0＝＝ Ω≈3.3 Ω。
I－Ig0.1－10×10－3答案：(1)红 (2)150 (3)225 (4)偏小 (5)3.3
5．(2018·武汉质检)某同学用如图甲所示的电路测量恒压源的输出电压Ux和定值电阻
Rx的阻值。实验室提供器材如下。
直流电源E(输出电压为5 V)；待测电阻Rx(阻值约为100 Ω)；直流电压表V(量程0～ 5 V，内阻约为15 kΩ)；电阻箱R(阻值范围0～999.9 Ω)；开关S，导线若干。
1
实验中调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱、电压表的示数，得到如图乙所示的R关
U系图线。回答下列问题。(计算结果保留两位有效数字)
(1)由图乙可知直线在纵轴上的截距b＝________ V，在横轴上的截距a＝________ Ω。 (2)若不考虑电压表的影响，恒压源输出电压Ux的测量值U1＝________ V，定值电阻Rx的测量值R1＝________ Ω。
(3)若考虑电压表的影响，恒压源输出电压Ux的测量值为U2，定值电阻Rx的测量值为R2。则U1________U2，R1______R2(选填“大于”“等于”或“小于”)。
解析：(1)由题图乙可知直线在纵轴上的截距b＝0.20 V，在横轴上的截距a＝ －1.0×10 Ω。
2
－1
－1
U111111.0－0.2(2)由欧姆定律可知：Ux＝U＋R，解得＝＋R；则＝0.2，＝，解
RxUUxUxRxUxUxRx400
得Ux＝5.0 V；Rx＝1.0×10 Ω。
(3)若考虑电压表的影响，则可将电压表的内阻与Rx并联，等效为Rx′，则由并联电阻111
的关系可知Rx′ 2 UUxUxRx